[發明專利]基于特征點微調的多源遙感圖像匹配方法及裝置

有效

• 申請號: 202110397075.8
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113223066B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 陳淑涵;厲小潤;趙遼英;周玫君
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06V10/44;G06V10/46
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.基于特征點微調的多源遙感圖像高精度匹配方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1)：特征提取和粗匹配：提取并粗匹配參考圖I_r和待配準圖I_s的候選特征點，得到匹配的參考圖特征點集合F_r、待配準圖特征點集合初始仿射變換參數和初始矯正待配圖

步驟2)：局部區域擴展相位相關微調特征點：

根據第t-1次迭代后的待配準圖特征點集合計算中各個特征點在第t-1次迭代后的矯正待配圖中的坐標；

對參考圖I_r和矯正待配圖劃分子區域圖像，對每對特征點所在的局部子區域圖像進行擴展相位相關匹配，得到縮放、旋轉和平移參數，然后微調待配準圖的特征點坐標；

所述微調待配準圖的特征點坐標具體包括：

步驟2-1)：假設參考圖中的特征點固定，第t次迭代過程中，將矯正待配圖中的第i個特征點坐標更新為：

其中，(T_x,T_y)為所在的子區域圖像在整圖中的左上角坐標，a^(t)、和分別為縮放、旋轉和平移參數；

步驟2-2)：利用逆仿射變換，更新原待配準圖I_s中的第i個特征點坐標為：

其中，是原待配準圖I_s經第t次迭代更新后的第i個特征點坐標；表示第t-1次迭代更新后的仿射變換參數；

步驟3)：更新仿射變換參數，得到第t次迭代后的矯正待配圖

步驟4)：計算參考圖I_r和矯正待配圖的相位相關系數；

重復步驟2)-4)，直到相位相關系數連續3次遞減。

2.根據權利要求1所述的基于特征點微調的多源遙感圖像高精度匹配方法，其特征在于，步驟1)所述的初始仿射變換參數計算公式為：

其中，和表示初始仿射變換參數，上角標T表示轉置。

3.根據權利要求1所述的基于特征點微調的多源遙感圖像高精度匹配方法，其特征在于，步驟2)所述的計算中各個特征點在第t-1次迭代后的矯正待配圖中的坐標，計算公式為：

其中，為中的第i個特征點坐標，i＝1,2,…,M；M為特征點數量；表示第t-1次迭代更新后的仿射變換參數。

4.根據權利要求1所述的基于特征點微調的多源遙感圖像高精度匹配方法，其特征在于，步驟4)所述的更新仿射變換參數，計算公式為：

其中，表示第t次迭代更新后的仿射變換參數，表示第t次迭代后待配準圖中的特征點集合，M為特征點數量。

5.根據權利要求1所述的基于特征點微調的多源遙感圖像高精度匹配方法，其特征在于，步驟4)所述的相位相關系數計算公式為：

PC_max^(t)＝Max(q(x,y)^(t))

其中，q(x,y)^(t)為參考圖I_r和矯正待配圖間的相位相關函數，Max(·)表示取最大值，PC_max^(t)表示第t次迭代結束后對應的相位相關系數值。

6.根據權利要求1所述的基于特征點微調的多源遙感圖像高精度匹配方法，其特征在于，步驟2)中采用分別將參考圖和矯正待配圖均勻分割成多個大小相等的子圖像劃分子區域圖像，或以特征點為中心的w×w鄰域劃分子區域圖像。

7.根據權利要求1所述的基于特征點微調的多源遙感圖像高精度匹配方法，其特征在于，所述的擴展相位相關采用空域擴展相位相關方法或頻域擴展相位相關方法。